NO127132B - - Google Patents

Description

Lysbue-slukningsanordning.

Det er tidligere foreslått å bidra til å slukke den lysbue som dannes mellom to strombryte-kontakter i det oyeblikk de skilles,

ved hjelp av et ferromagnetisk blikk som er bbyet til U-form og som symmetrisk omgir kontaktstykkene og hvis grener og tverrstykker er parallelle med skilleretningen for kontaktene, dvs. med lysbuen i det oyeblikk den opptrer mellom disse.

Blikket bevirker en kanalisering'av den magnetiske induksjon som skyldes strommen, dvs. delvis selve lysbuen, unntagen mellom

.grenene av U-en, fra den side som vender fra tverrstykket i denne,' og det magnetiske felt som foreligger mellom grenene skyver lys-

buen mot tverrstykket av det U-formede blikk, noe som kan være tilstrekkelig til å slukke denne lysbue ved helt enkel forlengelse eller oppdeling i en egnet anordning.

Dette, er imidlertid ikke tilfelle hvis lysbuen tennes i symmetri-planet for det U-formede blikk. I dette tilfelle vil det nemlig, av samme grunn som ovenfor, dvs. på grunn av kanaliserings-virkningen av blikket, foreligge en komponent av kraften som soker å skyve lysbuen mot den gren som ligger nærmest. Alt dette foregår som om lysbuen ble tiltrukket av sitt "bilde" i et speil hvis reflekterende flate er innsiden av grenen. Tiltreknings-kraften mot grenen tiltar når lysbuen nærmer seg denne, og da strommen til slutt går gjennom grenen vil det på hver kontakt opptre et parti av lysbuen vinkelrett på grenen. Mår et isolerende hus er lagt inn mellom det U-formede blikk og kontaktene, er denne tiltrekning en vel kjent grunn til skade på det isolasjonsstoff som utgjor dette lysbueslukke-hus. Faktisk blir da lysbuen slått voldsomt mot veggen i huset og de partier av lysbuen som ligger vinkelrett på grenen er ikke utsatt for den magnetiske kraft som trykker den mot-tverrstykket.

Når det U-formede blikk ligger inne i huset, vil lysbuen som kastes mot dette blikk kunne dele seg opp. og det blir bare tilbake de to partier av lysbuen som står vinkelrett på grenen og som, av samme grunn, ikke beveger seg mot tverrstyklet slik at de kan skade huset. Lysbuen kan endog holde seg og strommen ikke brytes.

Det er også kjent at det for å fremme slukkingen av en lysbue som beveger seg mens den holder seg i det vesentlige parallell med seg selv, er mulig å dele opp lysbuen ved hjelp av tversgående slukke-elementer som er isolerende eller fortrinnsvis ledende og ferromagnetiske og som lysbuen moter etter hvert.

Foreliggende oppfinnelse går ut på en lysbue-slukningsanordning som, for å sikre forskyvningen av lysbuen, omfatter et stort sett U-formet element av ferromagnetisk material, men uten de ulemper som er nevnt.

Dette U-formede element vil, under adskillelsen av kontaktstykkene fore lysbuen til beroring med slukke-vinger som ligger tvers på banen for lysbuen.

Oppfinnelsen gjelder således en lysbue-slukningsanordning, som rundt to kontakter, hvorav en er fast og den annen bevegelig, omfatter et flatt ferromagnetisk stort sett U-formet element hvis grener og tverrstykke omgir kontaktene i alle de stillinger disse kan innta, idet planene gjennom grenene og planet gjennom tverrstykket er parallelle med skilleretningen for kontaktene, hvorunder anordningens særtrekk i henhold til oppfinnelsen består i at grenene i dette element er omboyet parallelt i U-form i retning mot tverrstykket i plan vinkelrett på planet for den forste U, med de omboyde deler av grenene liggende overfor den faste kontakt som omfatter et fremspring som er rettet mot tverrstykket i det U-formede å.ement som, med to tilstotende grenpartier omgir ikke bare den bevegelige kontakt i alle dens stillinger, men også en slukke-del som i det minste er parallell med tverrstykket og som er anordnet mellom dette tverrstykke og. , den bevegelige kontakt.

Det skal bemerkes at det er tidligere kjent å anordne slisser tvers på lysbue-banen, i de U-bbyete blikk som tjener til slukking av disse lysbuer. I denne kjente anordning er imidlertid ikke bunnen i U-blikket avbrudt mellom de grener som er begrenset av slissene, samtidig som slissene bare har til oppgave å dele opp lysbuen og ■ tillate de varme gasser fra denne lysbue å avkjoles og unnvike.

Det er også kjent å U-boye grenene av et magnetisk lysbuesluknings-element som selv er U-formet. I motsetning,til foreliggende oppfinnelse, er imidlertid de tre U-er omboyet i samme plan og dette plan er parallelt med lysbue-banen, slik at den virkning som oppnås er helt annerledes.

Under henvisning til vedfoyde tegninger skal det nå, som.eksempel beskrives hvorledes anordningen i. henhold til oppfinnelsen kan. ■•. • bringes til utforelse..'■•..■>•.■-. Fig. 1 viser et lengdesnitt, delvis skjematisk av en lysbue-slukningsinnretning i henhold til oppfinnelsen idet snittet svarer til linjen I-l i fig. 2.

Fig. 2 viser et snitt etter linjen II-II i fig. 1.

Fig. 3 viser et skjematisk riss av slukningen av en lysbue som opptrer symmetrisk mellom kontaktstykkene. Fig. -viser skjematisk- i perspektiv banen for strommen når lysbuen forskyver seg i sideretningen på kontaktstykkene og er oppdelt i to partier. Fig. 5a viser den faste kontakt sett nedenfra og det parti av det magnetiske element som omgir den. Fig. 5b viser et tilsvarende riss i en annen utfbrelsesform for anordningen. Fig. 6 viser anordningen sett ovenfra, altså snudd opp ned i forhold til de to foregående riss, av den bevegelige kontakt og av det parti av det magnetiske element som omgir den.

De tre siste figurer skal vise banen for lysbuen når den tennes

i sideretningen.

Den anordning som er vist i fig. 1 og 2 er en anordning for lys-buebrytning, og hvorav bare halvparten samt den midtre del er vist i detalj i fig. 1.

Denne anordning er innesluttet i et isolerende hus 1, som omfatter

en foring 2 for glide-understottelsen 3 for kontaktbroen for den bevegelige kontakt.

Hver kontaktbro består av en lett V-formet leder k som ved hver o ende bærer et kontaktsett 5 av edel-metall. Kanten av hver ende av lederen h er forsterket ved hjelp av en profil 22 av ildfast metall, f.eks. rustfritt stål.

På sin midtre del er lederen h- innesluttet i det V-formede spor

3a i bæreren 3. Lederen h er ved sine ender utsatt for trykk fra en fjær 6 som likeledes er V-formet og hvis midtre del trykkes mot et skarpt hjorne ved hjelp av fjæren 8 som, ved sin annen ende ligger an mot bæreren 3-

De faste kontakter som samvirker med denne kontakt-bro er to ledende elementer 9 med C-f orm, hvorav bare én er vist i fig. 1,

og som er festet i bunnen av huset 1 ved hjelp av skruen 12 som er tilgjengelig gjennom hullet 13 i elementet 9« Elementet l^t- som danner tilslutningsklemmen er festet i huset ved hjelp av skruen 11..

Det C-formede element 9 omfatter det faste kontaktsett 15 av edel-metall og et tykkere fremspring 16, hvis overflate 16a som vender mot den bevegelige kontakt 5? ligger i samme plan som overflaten av kontaktsettet 15.

De to kontakter, den faste .og den bevegelige, er omgitt av en.-plate 17 av ferrpmagnetisk- material., og som er omboyet til U-form slik at den har en bunn 17a som ligger vinkelrett på lengderetningen for. kontaktstykkene, og to grener som hver er delt opp ved hjelp av en sliss 18,.som strekker seg fra.bunnen'mot den fri ende av grenene. Hver av disse er således formet som.en flat U og kan betraktes, fig. <*>f, sett fra.bunnen 17a, som omboyet .i sitt eget plan i en gren 17b som går ut fra bunnen og en gren 17c som går tilbake mot denne. Grenene 17c ligger omtrent i hoyde med det faste kontaktsett 15 og fremspringet 16, mens grenene 17b og bunnen 17a omgir det rom hvori det bevegelige kontaktsettvbeveger seg. Fortrinnsvis, og som vist i fig.l, skråner■slissen 18

oppover i retning mot bunnen 17a.

Rommet mellom enden av,den bevegelige kontakt ;og bunnen 17a er

delt opp ved hjelp av vinger 20, som er parallelle med hverandre og med bunnen 17a. Disse vinger er hensiktsmessig ledende og av ferromagnetisk material og fortannet i kanten på i og for seg kjent måte, slik som vist ved.20a i fig..2...

Disse vinger kan erstattes av likeledes i og for seg kjente skjeformede organer. Til hver vinge 20 svarer det dessuten et hull 21 i huset.

Den anordning som nettopp er beskrevet virker på folgende måte.

Ved bevegelsen frem og tilbake av bæreren 3 i retningen for den dobbelte pil i fig. 1, blir kontaktene åpnet og lukket. Ved at kilen 7 når kontaktene lukkes, kan bevege seg fritt ved enden av fjæren 8, blir trykkene på de to kontakter i samme bro utlignet. Kontakttrykket overfores gjennom fjæren 6.

På grunn av at den bevegelige del som dannes av lederen h og fjæren 6 er så lett, og også på grunn av friksjonen av de krumme ender 6a på denne fjær mot utsiden av lederen k, blir stotet av

den bevegelige kontakt ved lukning betraktelig nedsatt.

Under åpningen av kontaktene, blir lederen h fjernet fra de faste kontakter når den hule del 3a i bæreren 3? trekker lederen h med seg ved å komme i beroring med dens midtre del. I dette oyeblikk .opptrer en lysbue mellom den faste kontakt og den bevegelige kontakt under adskillelsen.

Det skal forst bemerkes at på grunn av anordningen av den faste og den bevegelige kontakt- omtrent innbyrdes parallelt, hvilket sikrer et samtidig brudd, vil lysbuen ha lett for øyeblikkelig å unnvike i retning mot bunnen 17a.

Hvis lysbuen opptrer- i det midlere plan som svarer til snlttlinjen I-l i Tig. 2, vil U-formen for det ferromagnetiske element 17 fremheve denne tendens. Det magnetiske felt som frembringes av strommen og lysbuen rundt dette blir faktisk, på tre sider, kanalisert ved hjelp av det ferromagnetiske element 17. Feltet vil folgelig påvirke lysbuen bare på den side som vender mot bunnen 17a, og folgelig påvirke denne lysbue i retning mot bunnen hvilken retning strommen enn har.

Resultatet i dette er vist i fig. 3- Lysbuen som er tent.ved 26a mellom kontaktsettene 5 og 15 forskyver seg forst på selve kon taktset tene, stilling'26b, og deretter langs•profilet 22 og fremspringet 16, stilling ■ 26c...

Hver gang lysbuen nærmer seg en ferromagnetisk vinge 20 blir den tiltrukket av denne ved "speilbilled-effekten", -dvs:, på grunn av kanaliseringen av det magnetiske felt ved hjelp-av denne vinge,

som gjor at feltet bare er aktivt ved vingen.

Lysbuen hekter seg folgelig etter hvert fast på alle platene 20

fra den som ligger nærmest den bevegelige kontakt, stillingene 26c-26e og endelig hekter den seg. fast på bunnen 17a, stilling 26f, utvikler seg og slukker.-

Begynnelses-lysbuen'26a-kan også tennes- fra den ene eller den annen side av det midlere plan. I dette tilfelle blir den, i tillegg til tiltrekningen mot bunnen 17a, også, og stadig, raskere., tiltrekket av den gren som ligger nærmest.

Det opptrer da den situasjon som er vist i fig. V hvor, for klarhets skyld, avstandene mellom elementene er overdrevet. Begynnelses-lysbuen d-eler seg, fig. k; i to lysbuer, nemlig en, 26A, mellom den faste kontakt -og grenen 17c av benet, og en annen lysbue

26B mellom den bevegelige kontakt og grenen 17b av samme ben.

Fottene for disse lysbuer mot- kontaktene blir"da forbundet gjennom en stromslcyfe 27 som folger enden av slissen 18, en sloyfe som virker på de to lysbuer 26A, 26B slik at -disse skyves i retning mot bunnen 17a. Denne virkning er desto kraftigere jo flatere strom-lederen, altså grenene 17b, 17c, er og jo nærmere den ligger de faste og bevegelige kontakter som forer strbmmert til og fra.

Lyshuen 26A, fig. 5a vil således -bevege seg langs grenen 17c og

fra kanten av fremspringet 16.til stillingen 26^.

På grunn av at slissen 18 skråner oppover vil dessuten stigningen

av lysbuene mot vingene 20 og bunnen 17a fremheves..

Det skal bemerkes at stromsloyfen 2? som sikrer den onskede virkning, er oppnådd ved at- det - ikke er noen elektrisk forbindelse-mellom de to grener 17c. Hvis denne forbindelse hadde foreligget, mellom fottene for lysbuene 26A og 26B, ville det sluttes en krets gjennom hvert av benene, noe. som klart ville soke å oppheve den virkning som oppnås ved hjelp av stroms.loyfene 27.

Som vist i fig. 5b kan imidlertid endene av grenene 17c være ikke parallelle, men rettet mot hverandre slik som vist ved 30. Med andre ord kan oppdelingen av platen hvorav elementet 17 er tildannet være slik at den ikke.omfatter hele undertrykkelsen av bunnen mellom grenene 17c, forutsatt at bunnen på dette sted er effektivt avbrudt. Et slikt brudd, som er tilstrekkelig til å avbryte den elektriske krets, kan være så lite at det har.en liten reluktans og folgelig vil fremheve den magnetiske virkning av det U-formede element. Det skal forovrig bemerkes at bunnen, 17a i dette U-formede element også kan ha et trangt brudd uten :ulempe for.virkningen. Det U-formede element vil ..da være dannet av to. sammenstilte. deler.

I det tilfelle som er vist i fig. 5b vil lysbuen bevege seg, slik som vist i fig. 5b, mellom stillingene 26A og 26^o. I.det ene eller det annet, tilfelle, fig. 6, vil begynnelses-lysbuen 26B dels hekte seg.på kanten av den bevegelige kontakt, deretter på profilet 22 og dels bevege seg langs grenen 17b slik at lysbuen ved .en slagbevegeTse eller dreining etter, tur vil mote de forskjellige vinger 20, denne gang fra siden, avkjoles av disse og slukke...

Enten lysbuene går direkte mot bunnen i huset eller sideveis og under oppdeling, har de en av sine ender hektet på kanten av den bevegelige kontakt. På grunn av at denne er så lett, er kjolingen av .kanten vanskelig..Profilen 22 av et metall som er ... mer motstandsdyktig mot brenning, enn kobberholdige metaller og som er anbragt for å kante enden av den bevegelige kontakt, hindrer beskadigelse under passeringen av lysbuen. Med sin nedadvendte del 22a beskytter profilen også den lodding som forbinder kontaktsettet 5 av edel-metall med lederen •+ og med sin oppadrettede kant 22b beskytter den enden av fjæren 6 i et statisk område,for lysbuen for den slukker..

Ved at den faste kontakt er så stor, kan den.bedre enn den bevegelige kontakt motstå brenningen fra lysbuene. Ved at kontaktsettet 15 er nedsenket i overflaten av den faste kontakt unngås et sprang når lysbuen går over fra kontaktsettet til fremspringet, et sprang som ville medfore en forsinkelse i forskyvningen av lysbuen og gjore det vanskeligere å bortfbre varmen, og dermed bevirke dannelse av forurensninger av metall fra kontaktsettet 15 på fremspringet 16. Slike forurensninger ville bremse forskyvningen av lysbuen og medfbre lokale oppvarminger som ville bli stadig stbrre.

Endelig kan husene 1, som vist, omfatte en vegg 32 som beskytter kontaktfjærene 8 mot oppvarming og sprut av metall fremkalt ved hjelp av lysbuen.

Claims (6)

1. Lysbue-slukningsanordning, som rundt to kontakter, hvorav en er fast og den<*>annen bevegelig, omfatter et flatt ferromagnetisk stort sett U-formet element hvis grener _og tverrstykke omgir kontaktene i alle de stillinger disse kan innta, idet planene gjennom grenene og planet gjennom tverrstykket er parallelle med skilleretningen for kontaktene, karakterisert ved at grenene i dette element er omboyet parallelt i U-fbrm- i' retning mot tverrstykket i plan vinkelrett på.planet for den fbrste U, med de ombbyete deler (17c) av grenene liggende overfor den faste kontakt (9,15) som omfatter et fremspring (16) som er rettet mot tverrstykket i det U-formede element som, med to tilstbtende grenpartier (17b), omgir ikke bare den bevegelige kontakt (*+,5) i alle dens stillinger, men også en slukke-del (20) som i det minste er parallell med tverrstykket og som er anordnet mellom dette tverrstykke (17a) og den bevegelige kontakt.

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at den ferromagnetiske del er et blikk(17) som er klippet ut og omboyet, idet tilbakebbyningen til U-form er oppnådd ved at det i blikket er tatt ut en langs-gående sliss (18) og ved i det minste delvis å fjerne det parti av tverrstykket som forbinder grenene på den ene side av slissen.

3. Anordning som angitt i krav 1, 'karakterisert v'ed at den sliss (18) som deler hver av grenene er skrå og rettet oppover i den re-tning hvori den bevegelige' kontakt 'skiller seg fra den faste kontakt. k.

Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at overflaten av det faste kontaktsett (15) er -forlenget med overflaten -av fremspringet <16)..

5. Anordning som angitt i krav k, karakterisert ved at overflatene av kontaktsettet og av fremspringet ligger i samme platr.

6. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at det U-formede f erro-magnetiske element (17) er delt i to partier som i det vesentlige ligger symmetrisk i forhold til hverandre.'